AstroEQ Arduino Mega2560 DIY version

News

April 2018
New layout and PCB, added Remote Hand Controller via ST4 port. Go here
Strongly recommended! The versions shown in the current page are outdated, they works but I cannot guarantee the full compatibility with current and future versions of AstroEQ firmware ...

News

October 2016
I written a little User guide for installation and configuration of my AstroEQ DIY version. You can download a PDF version at the bottom of the page.


Ho voluto realizzare uno di questi controller fondamentalmente per tre motivi. Una delle sue versioni è basata sulla scheda Arduino Mega (e conseguentemente i suoi 'cloni') e la componentistica elettronica di supporto è ridotta a pochi elementi, vedremo tra poco di cosa necessita, rendendola veramente super-economica ed adatta anche a chi non intende dedicare troppo tempo alla realizzazione della parte hardware elettronica. Inoltre funziona molto bene, oltre che nelle varie versioni di Windows, anche su piattaforma Linux.
AstroEq è un sistema Goto per montature equatoriali open source (è disponibile anche il codice per Arduino) sviluppato da Tom Carpenter e si compone essenzialmente di un driver ASCOM e di una scheda controller appositamente disegnata dall'autore del progetto, basata su ATMega162. Ne esiste una versione per ATMega2560 (Arduino Mega e suoi cloni), come dicevo prima notevolmente semplificata neli suoi componenti hardware. E' la versione che ho realizzato io.
Il driver ha una interfaccia grafica per la configurazione EEPROM della scheda Arduino in funzione del tipo di driver dei motori e delle caratteristiche della montatura. Il controller, una volta realizzato, lo si può collegare al computer via cavo USB o wireless via Bluetooth.
La versione semplificata del controller che ho realizzato è composta da:
  • Arduino Mega2560
  • drivers A4988 (o DRV8825) per i motori stepper
  • modulo Bluetooth HC-06 (optional)
  • alcuni resistori, quattro condensatori, un diodo ed un paio di LED
that's all ...
Occorre naturalmente realizzare una semplice scheda PCB che permetta di alloggiare la componentistica e si colleghi 'comodamente' all'Arduino Mega. Per questo mi sono disegnato una PCB (se può essere utile, trovate i file qui a fondo pagina) opportunamente dimensionata per essere montata 'stacked' direttamente sulla Mega. Lo schematico e il layout della scheda, così come la maschera per l'etching casalingo, li ho disegnati in Fritzing, sulla base del progetto originale dell'autore. Lo schematico originale lo trovate nello zip a fondo pagina.

https://photos.app.goo.gl/K43s3YDK2LQjNxJe7

Il controller così realizzato (Mega e PCB di supporto) viene alimentato a 12V e fornisce anche l'alimentazione ai motori stepper, che andranno collegati ai due RJ9 siglati RA e DEC. L'AstroEQ prevede anche una porta di comunicazione ST4 con montature che ne prevedono l'utilizzo.

https://photos.app.goo.gl/CQuqFSSdiCS1Tkaa6  https://photos.app.goo.gl/rXPFiaCdR8rRAzrb6

Il collegamento seriale con il PC avviene tramite cavo USB sul classico jack dell'Arduino (usato anche per l'upload del firmware e la configurazione EEPROM) o tramite il modulo Bluetooth HC-06, che utilizza gli stessi due pins di comunicazione seriale dell'Arduino, RX e TX.
Breve nota bene progettuale: per mantenere una adeguata distanza tra le saldature della PCB di supporto e il connettore jack USB dell'Arduino ho dovuto utilizzate strip di pins da 20mm per permettere uno stacking corretto e 'safe'. Inoltre, per evitare che questi pin possano provocare il distacco delle piste durante la separazione delle due boards, è altamente consignabile di mettere un punto di saldatura su ognuno di questi pin sul lato componenti, come mostrato nell'immagine qui sotto.




Qui a sinistra il link ad una piccola galleria di immagini del controller con alcuni particolari che possono essere utili alla realizzazione.
Ho inserito tre LED, uno di power naturalmente, uno che mi confermi l'alimentazione del modulo Bluetooth (mi è capitato più di una volta che si cimisse il leddino interno al modulo ...) e l'altro che segnala la comunicazione della scheda con il PC.
Piccola nota per gli stepper drivers. L'AstroEQ prevede di poter utilizzare sia i DRV8825 che i più 'vecchi' ma sempre validi A4988 (Pololu e derivati). Una coppia di condensatori della PCB (i due ceramici da 100nF) sono previsti formalmente per gli A4988 ed è per questo che ho previsto un 'ponte mobile' posto tra i socket di montaggio dei driver. Credo non fosse così necessario nel senso che è probabile che entrambi i due tipi di driver funzionino bene entrambi con questi condensatori ma ... a sà mai ...
L'alimentazione dei motori è sempre consigliabile che sia esterna alla scheda Arduino, per lo meno quando si tratta di correnti superiori ad 1A. E' per questo che ho previsto il power source principale sulla scheda PCB di supporto. E' sempre possibile comunque collegare il controller all'USB del PC per la comunicazione seriale pur mantenendo l'alimentazione a 12V della scheda PCB e quindi dei motori.
Altra breve nota progettuale: come si può vedere chiaramente dalle immagini, ho utilizzato un 'clone' dell'Arduino Mega. Funziona perfettamente, come la maggior parte di essi, ma con la particolarità che, ogni tanto ... non funziona completamente. Ci ho messo un pò infatti a scoprire che, pena il mal funzionamento iniziale del controller (e non dico quanto ci ho messo a trovare l'intoppo, che imputavo al design della mia scheda PCB), alcuni pins della Mega2560 ... non funzionavano appunto (nel mio caso 6,7 e 8). Nessun problema dal lato software perchè nel file PinMappings.h del codice di Tom c'è la possibilità di scegliere quali pins dell'Arduino utilizzare per le varie funzioni di I/O. Dal punto di vista hardware invece poteva diventare un problema. E' per questo che ho previsto una serie di 'via' sulla PCB che permettono facilmente di utilizzare pins diversi a seconda della 'condizione di salute' del nostro clone cinese ...

Qui sotto un paio di video sul funzionamento del Controller AstroEQ, sia su Windows 8 che su Linux (io ho Ubuntu)

 

My AstroEQ on Windows

 

My AstroEQ on Linux Ubuntu



Su Windows occorre avere installato preventivamente la piattaforma ASCOM ed EQMOD mentre per Linux la piattaforma INDI.

Febbraio 2015


 
Versione su Prototype shield

Per chi non volesse/potesse realizzare la PCB di supporto dedicata come spiegato qui sopra, ho disegnato e realizzato una versione che richiede solo di saldare i componenti su di una 'millefori' dedicata alla Mega 2560 (prototype shield), facilmente reperibile sul web a pochi euro.

https://photos.app.goo.gl/mNT7vmAkdpEQYfoE8

Si differenzia leggermente rispetto alla precedente board anche per la componentistica ma mantiene tutte le funzionalità dell'AstroEQ 'tradizionale'. Visto che c'era spazio a volontà ... ho pensato di aggiungere un fusibile per la protezione da sovraccarichi di corrente ed un modulo Step-down. Quest'ultimo permette di alimentare la scheda anche con più di 12V, nel caso si voglia sovra-tensionare i motori o si utilizzi stepper con tensione nominale superiore a 12V. L'alimentazione principale quindi darà tensione direttamente ai motori (tramite drivers) e, attraverso lo Step-down regolato su di una tensione tra i 9-10V (ma si può andare fino a 12), si alimenterà la Mega 2560 con una tensione sempre adeguata (nominalmente deve essere tra 7 e 12V).
Per chi eventualmente volesse realizzare questa board premetto che ho adeguato il codice di Tom per adattarlo al design della mia scheda. Si tratta di ridefinire i pin utilizzati dalla Mega nel file PinMappings.h.
A fondo pagina trovate il file modificato per la mia board.


https://photos.app.goo.gl/JLmJ1smkmSLWSkEi8

 
https://photos.app.goo.gl/BTk9J6bAoUNPgj4q9
 
https://photos.app.goo.gl/WxFmJDE7GcYY9G8cA

Se siete interessati posso fornirvi il file Inkscape per eventuali modifiche e personalizzazioni.



Marzo 2016


WARNING:
DO NOT use the Fritzing file here below (part of AstroEQ_gg.zip) to export Gerber files! This version is not intended for PCB online printing services. It is for one-sided DIY home etching work.
If you want a PCB ready to print via web services, go to my 2018 version.

Ċ
Gigi Giorgi,
Jun 13, 2018, 6:35 AM
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AstroEQ_gg.zip
(155k)
Gigi Giorgi,
May 1, 2016, 12:32 PM
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Gigi Giorgi,
Sep 5, 2016, 9:11 AM
ċ
Gigi Giorgi,
Jun 13, 2018, 3:29 AM